Análisis de Amplificadores y Transmisores de Radiofusión

Escrito el 25 de Febrero de 2024 en español con un tamaño de 3,69 KB

Análisis de Amplificadores y Transmisores de Radiofusión

Un amplificador comercial tiene un factor de ruido (F) de 6 y una ganancia (G) de 30 dB:

a) Cálculo de la SNR

Si a la entrada del amplificador tengo una potencia de señal de 30 dBm y un nivel de ruido de 0 dBm, calcula la SNR (dB) tanto en la entrada como a la salida del amplificador.

Pin 30 dBm -- 100 mW
Fórmula: SNRin/SNRout = 10 log(SNRin) - 10 log(SNRout)

SNRin = 10 log(Pin/Nin) = 10 log(1000/1) = 30 dB; SNR = SNRin/F = 30/6 = 5 dB

30010 log(Pmw/1mW) = 3 = log(P(mW)/1mW) = 10^3 = P(mW)/1mW

b) Cálculo del ruido

SNRout = Pout/Nout; 5 = 10 log(Pout/Nout); 10^0.5 = 30/Nout

Nout = 9.986 V; Pout = 6 Pin = 30 W

Y 4

1. Prueba de un Transmisor de Radiofusión AR1

Se somete a prueba un transmisor de radiofusión AR1 aplicándole un tono de modulación. La frecuencia portadora es de 925 KHz y la potencia de salida es 150 W. El tono modulador es de 1000 Hz y se ajusta para un ancho de banda de 905 Hz.

a) Frecuencias laterales y ancho de banda

Fsup = 925 KHz + 1 KHz = 926 KHz

Finf = 925 KHz - 1 KHz = 924 KHz; BW = Fsup - Finf = 2 KHz

b) Tensión de la señal modulada en AM y de la moduladora

p = (Vm^2/2) + (m^2Vm^2/4) = 150

m = Vs/Vp; 0.9 = Vs/14.6; Vs = 13.1

c) Expresión de la señal modulada en AM y de la moduladora

VAM = Vm cos(wpt) + (mVm/2) cos((wp+ws)t) + (mVm/2) cos((w-ws)t)

VAM = 14.6 cos(925*10*2pi*t) + 6.57 cos(926*10^3*2pi*t) + 6.57 cos(924*10^3*2pi*t)

d) Porcentaje de la potencia total contenida en las bandas laterales

Plat = Vm^2 m^2/4 = 14.6^2 * 0.9^2 / 4 = 43.16 W; %Plat = Plat/Ptot * 100 = 43.16 * 100 / 150 = 27.78%

2. Análisis de una Señal FM

Un analizador de espectros muestra que una señal FM transmite con portadora de 100 Hz, tiene componentes de frecuencia separados de 10 KHz siendo nula la amplitud del primer par de bandas laterales. Determinar:

a) Índice de modulación

p = 7 (mirando las tablas de Bessel)

b) Amplitud de tensión y frecuencia de la señal modulada

Suponiendo que la sensibilidad del modulador es de 10 KHz/V; f0 = 10 KHz/V, p0 = f0 * Vs/fs = (10 * 10^3) * Vs / 10 * 10^3 = 7 V

c) Potencia efectiva transmitida en el ancho de banda de Carson

B = f0 * Vp/fp = 7 = 10 * 10^3 * Vp / 10 * 10^6; Vp = 70 KV

Ptot = Vp^2 / 2RL; RL = Vp^2 / 2Ptot = 70 K^2 / 2 * 20 K = 122.5 KΩ

d) Nuevo valor de la amplitud de la señal moduladora

Para que la potencia del primer y del tercer par de bandas laterales sea la misma: Plat f = Plat 3; 0.04 = 0.06; B = 10; B = f0 * Vs/fs; 10 = 10 * 10^3 * Vs / 10 * 10^3

3. Señal Modulada en FM

Una señal modulada en FM con amplitud de pico de 10 V se pasa por un filtro de paso acoplado a una carga de 10 ohm. El ancho de banda del filtro se ajusta de forma que el 90% de la potencia total es entregado a la carga. Obtener el número de parejas de bandas laterales que deben pasar por el filtro para B = 5: Vp = 10 V, R = 10 Ω, 90% de p = carga, B = 5

Ptot = Vp^2 / 2R = 10^3 / 2 * 10 = 5 W

Bwlat = 0.5 W; Bwport = 4.5 W

(Vp * 0.33)^2 / R = 1.09 nos pasamos de 0.5, así que sí que podemos cargar

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